鉆具標準在生產檢修中的作用

賈建偉

（河北省地礦局國土資源勘查中心 河北石探機械制造有限責任公司，石家莊 050000）

1 鉆具生產應遵循的原則

1.1 鉆具的現場檢修

鉆具的使用具有重復性，因此使用過程中要格外注意鉆具的日常維護與檢修。須將鉆具細化到鉆具標準檢驗流程中，以結論為主要依據來判定鉆具是否具有生產資格。伴隨著新型鉆井技術的發展，工程進度越來越快，應用的場景越來越復雜。例如，隨著深度的下降，地層狀況愈加不穩定。因此，人們對于鉆具的生產控制和使用后的修復技術提出了更高要求。

以某石油管理局鉆井公司為例，該公司是一家具有專業經驗的鉆具檢修公司，為鉆井領域內的公司提供鉆具修復、送入井的倒運等服務。目前，該企業已經擁有較為完善的鉆具螺紋檢測系統，包括已形成體系的現場檢驗技術。近些年由于鉆井技術的發展，它在人員配置上與質量控制上均有不同的進步。

1.2 加大檢測設備投入，減少檢測盲區

鉆具不同位置的結構無法統一，因此對鉆具各部分的檢測需要采用不同的檢測方法。隨著鉆井技術的不斷進步與發展，對鉆具各部位的檢測工作成為影響產品質量和工程安全的關鍵[1]。因此，該公司近年來陸續引進和采購鉆桿加厚過渡帶的檢測設備和鉆桿管全自動缺陷電磁檢測設備。為了從根本上保證鉆鋌螺紋的加工質量，在鉆鋌螺紋加工前后進行了兩次磁粉檢測操作，盡可能減少螺紋缺陷，杜絕安全隱患。不同種類的各規格鉆桿管體的測驗依托于購入的鉆桿管體全自動電磁監測設備的運作，以確保施工更具穩定性。檢查范圍包含要檢測的管體橫方向有無裂紋，內壁與外壁是否存在腐蝕情況、粗糙坑位、刺穿型透點、孔洞及拉槽、切面痕跡缺陷；用于檢測管體表面缺陷的霍爾傳感器的覆蓋面積程度要大于120%以下；管體壁厚局部磨損，全長壁厚磨損自動記錄和顯示。用鉆具接頭螺紋參數，如表1 所示。

表1 常用鉆具接頭螺紋參數

該公司自6 月份引進鉆桿全自動電磁檢測設備直到12 月份記錄在記檔的記錄顯示，期間共檢測各種類型與規格的鉆桿7 264 支。其中：質量優良的 6 137 支，降級數699 支，占總檢測數據的9.62%；報廢數428 支，占總檢測數據的5.9%。經過對結果數據的比對發現，由于鉆桿內部無涂層而導致產品不合格的因素占比較大。鉆桿內壁存在腐蝕情況、毛刺形狀坑洼和凹坑，是產生鉆桿降級或者直接報廢的主要原因[2]。對于降級報廢產品的二次核驗發現，鉆桿最嚴重的凹坑壁厚僅剩4 mm 厚度。鉆孔時，在鉆鋌交變應力的影響下，螺紋根部已經產生的缺陷均可能在被擠壓的條件下被隱藏，而磁粉探傷手段也只能探測出工件表面附近存在的工藝缺陷，所以螺紋在進行加工前的檢查工作概率范圍內會出現遺漏檢查的情況[3]。在使用一段時間后進行鉆鋌螺紋加工升級，對加工后的8 825 條數量的加工鉆鋌螺紋進行二次磁粉探傷的實驗，實驗結果再次檢測出加工后的螺紋存在有裂紋工藝缺陷的有21 頭。實驗結果說明，加工工藝有效防止了損傷螺紋在井上的使用。

1.3 著重提高檢測人員的素養

進行鉆井工作時若想確保施工安全與施工建設質量，要將檢測人員的素養提升放在首位，及時進行技能培訓。目前，針對鉆具螺紋和其他鉆井所用工具的焊縫檢測技術，通常依賴于人力操作利用超聲波或磁粉探傷工藝進行檢測。檢驗員的職業素質高低直接決定了檢驗質量的準確性和客觀性。因此，檢驗人員的專項技能培訓和檢驗應是鉆井技術領域被高度重視的問題。相關企業和公司應積極投入和追加用于對檢驗員的培訓和提升的專項資金，確保有效提升檢驗質量。以某石油管理局鉆井公司為例，調查發現其中11 名無損檢測人員名單中，取得三級超聲波檢測資質或者磁粉檢測資質認證的3 人，其余8 人已獲得超聲波、磁粉檢測二級和三級資質。

1.4 優化質量檢測管理隊伍

加工產品的質量把控不僅要從技術上轉變生產方式，而且要優化檢測人員工作，使其轉變工作態度，做到應檢盡檢。為了消除人為干擾，應建立內部權威部門實行監督權責。以某石油管理局鉆井公司為例，該公司質量檢測中心由鉆具無損檢測人員和螺紋加工檢測人員組成。將他們從下發車間分離出來進行組調，公司技術部直接管理其相關工作內容。在技術輪檢時，第三方管理形式的流程由公司內部進行模擬，合理控制加工質量和加工進程，確保工作產出量或生產任務的完成度，以科學的管理手段建立長效質量檢測機制[4]。

1.5 鉆井現場的鉆具檢測工作

隨著技術的發展，我國多地區相繼進行了高難度油田開采施工，如黑龍江省和新疆維吾爾自治區。其中，新疆油田開采的順利進行為油田開采技術的提升提供了有效證明，現今新疆地區高難度油田開采完成的項目有位于準噶爾腹部的天山北麓高泉1 井、呼西1 井、東灣1 井等。施工過程中，鉆具的產品質量經受住了實際施工的考驗。為保證重點工程井的鉆探與開采工作順利進行，為鉆探工作爭取時間，保障施工進度，技術公司數次分批次派檢查員到鉆探施工現場進行檢查，發現問題鉆具，及時更換故障鉆具，確保鉆井作業的安全高效完成。特別是高泉1 井的成功鉆探，在新疆油田史上具有里程碑式的意義。

2 鉆具生產廠家生產過程的品質控制

2.1 加工環節品質管控

生產環節的品質管控與現場應用的品質管控具有同等的重要性。若生產時不按照規定進行操作，則會增加鉆具的返修率。無論是成本控制方面還是工期與施工安全生產方面，都會造成直接的負面影響。因此，在生產鉆具的同時要實時管控加工環節。在實際生產情況中，部分廠家制作鉆具的鋼坯原料源自外部購入，因此原材料的品質掌控要精益求精，在檢測技術、檢測手段、核驗水平以及查驗人員的專項培養上要及時，以保證檢測技術匹配上加工技術的發展，避免出現無能力準確檢測鉆具生產品質的情況。

2.2 杜絕質量失控，有資質第三方駐場監督

由于石油需求的攀升，石油價格不斷增高。越來越大的石油產品和服務需求缺口，導致部分企業只顧追求生產產量而忽略了鉆具質量，質量問題頻發，因此應雇傭對鉆具生產流程熟悉且具有一定資質的第三方公司進行現場施工監督。建議中國石油管材研究所可以介入此項工作，公平公正地監督鉆具的生產，保障鉆具使用的安全性[5]。

在鉆具施工過程中，API 標準以及國家規定標準軍事最低的技術范圍要求是產品生產的下限而非上限。企業只有用高于標準的施工原則，才能有力保障企業長效發展。對于產業制造者來說，派第三方進行駐場監督十分必要。這不僅可以起到監督生產的作用，也可為產品生產提供技術指導，保證產品從出廠到實際應用的安全。

3 結語

針對鉆具在標準數據下對施工質量的影響進行分析，在鉆具監管原則和生產品質管控原則上給出明確思路與具體舉措，列舉鉆具生產與整個鉆井工程的意義，使從業者深刻認識到鉆具作用于安全生產的意義，在施工進度提升和施工安全上起到建設性作用。